深部开采轨道顺槽液压支架超前支护技术.pdf

2 0 1 1 年第 2期 煤矿支护 3 9 石 家 庄中 煤 杯 参 评 论 文 深部开采轨道顺槽液压支架超前支护技术 陈 岭 陆 幼鲁。 [ 1 一兖州矿 业集团公 司；2 一兖州矿 业集团公 司东滩煤矿 ，山东 邹城 2 7 3 5 0 0 ] 摘 要 在对 综 采 放 工作 面顺 槽超 前支 护 现状分 析 的基 础上 ，对传 统 的超 前支 护方式进行改革，实现了工作面轨道顺槽超前机械化支护，为深部开采轨道顺槽超 前支 护进 行有 益 的探 索 。 关键 词 顺槽 超前 支护 液压支 架 日lJ 舀 东滩煤矿位于兖州煤 田的底部，煤层埋 藏一般为 ⋯5 0 0 6 6 0 m，地 质条件复 杂。 在 开采 过程 中 ，由于矿 山压力 显 现 明显 ，沿 采 空 区布置 的轨 道顺 槽变 形严 重 。原设 计 巷 道 宽为 4 5 0 0 mm、高 3 2 0 0 mm，由 于 巷 帮 变 形 、底臌 ，致使巷道最小宽度 只有 6 0 0 mm、 最小高度只有 1 5 0 0 mm。巷道变形严重影响 了工作 面通 风 、运输 、超 前支 护 等工作 的正 常进行 ，严重制约工作面的安全生产 。在总 结 、分析的基础上 ，放弃传统 的单体支柱与 金属 铰接 顶 梁顺槽 超 前支 护方 式 ，采用 5 组 Z T C 2 5 6 0 0 ／ 2 3 ／ 4 0超前 液 压 支架 支 护 。通 过 在 1 4 3 1 0综放工作面有效组织实施 ，取得 良 好效 果 ，实 现 了工 作 面轨 道顺 槽超 前机 械化 支护 ，为深部开采轨道顺槽超前支护探索出 了一 条新 路 子 。 1 地质 状 况 1 4 3 1 0 综放 工作面位 于矿井十 四采 区， 标高 ⋯5 1 0 5 8 5 m。工作 面地 质构 造 以 C 向斜为主 ，受 C 向斜影响 ，两翼煤层波 状起伏 ，产状变化较大 ，裂隙较发育 。工作 面共揭露 6条断层 ，最大落差 4 ． 2 m，煤层 倾角 0 ～ 1 6 。 。工作 面老顶为浅灰 至灰 白色 中 、细砂 岩 ，厚 1 8 ． 6 4 2 1 ． 8 7 m，岩 石坚 固 性系数 f 值为 5 ～7 ；直接顶为灰色粉砂岩 ， 厚 3 ． 4 ～ 5 ． 4 2 m，性 脆 ，泥 质 胶 结 ，岩石 坚 固性系数 f 值为 4 ～5 ；直接底为深灰色粉砂 岩 ，厚 3 ． 5 6 ～ 4 ． 6 0 m，性 脆 ，岩石 坚 固性 系 数 f 值 为 4 ～6 ；老底 为灰 白色细砂岩 ，厚 1 6 ． 2 4 ～1 8 ． 3 4 m，硅 质胶 结 ，岩石 坚 固性 系 数 f 值 为 6 ～7 。 2支 护 1 巷 道 断面设 计 轨 道 顺 槽 采 用 梯 形 断 面 ，巷 道 上 净 宽 4 2 0 0 mm、下净 宽 4 9 0 0 mm、净 高 3 5 0 0 mm， 净 断面 积 1 5 ． 9 2 4 m 。 2 支 护形 式 巷道 采 用锚 、网 、带 支护 。顶 部采 用直 径 2 2 mm、长 2 4 0 0 mm 的右旋 无纵 筋 树脂 锚 杆 ，均 匀 布 置 7根 ，间 排 距 为 7 0 0 8 0 0 mm ，锚 杆 用 梯 型 钢 带 连 接 ；帮部 布 置 5 根直径 2 0 mm、长 2 0 0 0 mm全螺纹锚杆 ，间 排距 7 5 08 0 0 ram 。顶 部 在 巷 中 左 、右 各 7 5 0 m m位置安设 2排锚索，锚索间距 1 6 0 0 mm。巷道顶 、帮铺联金属菱形网。 3超 前 支护 3 ． 1超 前 支护形 式 煤矿 支 护 2 0 1 1年第 2期 工 作面轨 道顺 槽超 前 支护采 用液 压支 架 代替 以往的十字顶梁、单体支柱。轨道顺槽 采用 两架 一组 的 Z T C 2 5 6 0 0 ／ 2 3 ／ 4 0型 中置式 超前 支 护 液 压 支架 支 护 顶 板 ，支架 高度 2 3 0 0 4 0 0 0 mm，支护 强 度 为 0 ． 5 9 MP a ，共 安设 5组 支架 ，巷 道支 架超前 煤 壁支护 距离 约 4 9 m。液压支架 超前支 护布置如 图 l所 示 。 _ B 图 1 i 硬压 支 架 超 前 支 护 布 重 不 惹 图 3 ． 2液 压 支架技 术参数 ①型式 两架一 组 中置式 ； ②支 架高 度 2 3 0 0 4 0 0 0 mm； ③两列 中心距 2 8 0 0 mm； ④ 每列 顶梁 宽度 9 0 0 mm； ⑤初撑 力 2 0 2 5 7 k N； ⑥工作 阻 力 2 5 6 0 0 k N； ⑦支护 强度 0 ． 5 5 ～0 ． 6 5 MP a ； ⑧底板 平均 比压 1 ． 6 5 MP a ； ⑨站压 力 3 1 ． 5 MP a ； ⑩纵方 式 本架 。 3 ． 3液压 支架特 点 ①支护速度 快。超 前支护 液压支 架立 柱 、推移 千斤 顶的 控 制 阀选 用 4 0 0 I 大 流 量 操纵阀，手动控制，自动移架 ，保证超前支 护液压 支 架 每 组 支 架 的 移架 时 间不 超 过 9 0s 。 ② 支护 强度 大 。每组 超前 支护 液压支 架 布置 8 根直径 3 2 0 mm 的大缸径双伸缩立柱 ， 立 柱 安 全 阀调 定 压 力 设 置 为 3 9 ． 8 MP a ，每 组 超 前 支 架 的 工 作 阻 力 达 到 2 5 6 0 0 k N，支 架在 使 用 高度 范 围 内的 支 护 强 度 不小 于 o ． 6 MP a ，能 够 满 足 工 作 面顺 槽 支 护 要 求 ， 并且 能够有 效控 制顺 槽顶 板下 沉 。 ③降低劳动强度 。超前支护液压支架能 有效的维护工作面顺槽超前段工作空间 ，实 现工 作面顺 槽 超前支 护机 械化 ，减 轻工人 劳 动强 度 。 ④护顶 效果 好 。超前 支架 推移 千斤 顶行 程选 为 1 8 0 0 mm，推移 步距 为 工作 面 支架 的 两倍 ，这样 可 以有效 减少 超前 支架在 移架 过 程 中对巷道 顶板 的反 复支 撑 。 3 ． 4技 术与 经济效 益 自 2 0 1 0年 3月 ，Z T C 2 5 6 0 0 ／ 2 3 ／ 4 0型 超 前 支护液 压支 架在 东滩 矿区 开始应 用 ，累 计使用 6 个月 ，产生显著的技术经济效益 。 ① 实践 证 明 ，深 部开 采轨道 顺槽 超前 支 护 技术 ，有 效 地 解 决 了轨 道 顺 槽 支 护 的 困 难 ，实现 了工 作 面 轨 道 顺 槽 超 前 机 械 化 支 护 ，为矿井稳产高产提供了坚实保障。 ②巷道 变形 量 明显减少 。通 过 6个月 的 实测 ，巷道 变形 量一 般 为 9 ． 3 ，在落 差 4 ． 2 m 的 NF 大断层 处 ，巷道 变形 量 也 仅 为 1 8 ． 6 。 ③提高 了工作效率 。原先在使用单体液 压 支柱 配合 铰接 顶梁 的支护 方式 时 ，每班需 要 6人 工 作 才 能 完 成 ，现 在 仅 需 要 1人 在 2 0 mi n内就能 完成 。 4 结 语 深部开 采轨道顺槽 超前支 护技术 的实 施 ，从 一定 程度上 解决 了矿 井深 部开 采顺槽 超 前支 护 的难题 ，为 工作 面轨道 顺槽 超前机 械化支护摸索了一定的经验 ，为矿井的持续 发 展奠定 了基础 。 第一作 者简 介 陈 岭 男 ，1 9 6 4年 出生 ， 山东省邹 城 市人 ，毕业 于 山东科技 大学 。现 在 兖 矿 集 团 生 产 部 工 作 ，工 程 师 。联 系 电 话 0 5 3 7 5 9 3 3 2 5 9 ；手机 1 3 9 5 4 7 1 4 9 6 9 。 收稿 日期 2 O 1 0 1 1 2 8 ；责任编辑陈桂娥